基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法，其包括以下步骤：将路面分为低不平度路面和高不平度路面；判断路面状况，若为低不平度路面则建立非线性自抗扰模型并计算非线性自抗扰输出力，将计算出的非线性自抗扰输出力作为控制力；若为高不平度路面则建立线性自抗扰模型，当误差小于1时使用线性自抗扰模型，若误差不小于1则使用非线性自抗扰模型；得到不同路面的控制力后对车辆平顺性进行评估，若满足条件则结束控制，若不满足条件则继续迭代更新控制参数，重新对系统进行控制。本发明专利技术增强了救援车辆对不同路面干扰的适应能力，提高救援车辆的行驶平顺性和稳定性。定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法


[0001]本专利技术涉及重型车辆主动悬架控制领域，特别是一种基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法。

技术介绍

[0002]面对灾后的应急救援工作，救援车辆在行驶过程中会受到复杂多变的路面干扰影响，救援车辆需保证在公路和越野路面均具有良好的行驶性能，即应对不同路面快速抑制干扰并实现稳定行驶的能力，因此针对不同路面的不同干扰建立救援车辆的主动悬架控制策略具有重要的现实意义。
[0003]现有研究大多只针对特定路面采用自抗扰控制对车辆悬架实现干扰抑制，对于路面不平度不同的路面缺乏控制的适应性。同时部分研究采用自抗扰对车辆悬架进行控制时，只采用单一的线性或非线性自抗扰进行控制，并没有发挥线性和非线性自抗扰各自的优势，因此车辆行驶平顺性和稳定性提高有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法，能够根据路面不平度和干扰抑制程度切换控制方法，总体改善救援车辆的行驶平顺性和稳定性。
[0005]为实现上述目的，采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、定义路面等级：救援车辆在行驶过程中，不断进行路面识别，将所述路面等级分为高不平度路面和低不平度路面；road＝1表示识别路面为所述高不平度路面；road＝2表示识别路面为所述低不平度路面；S2、判断路面等级：若路面不平度系数大于8小于等于128，则表示识别路面为所述低不平度路面，即road＝2，依次执行步骤S4、S5和S8后，再执行步骤S9；若路面不平度系数大于128小于等于32678，则表示识别路面为所述高不平度路面，即road＝1，执行步骤S3后执行步骤S6，当满足步骤S6条件则依次执行步骤S7和S8后，再执行步骤S9，当不满足步骤S6条件则依次执行步骤S4、S5和S8后，再执行步骤S9；S3、建立线性自抗扰模型；S31、在所述救援车辆主动悬架的簧载质量，即车身质量上加装有第一加速度传感器和第一位移传感器，在所述主动悬架的非簧载质量，即车身悬架和轮胎间总质量上加装有第二加速度传感器和第二位移传感器，所述第一加速度传感器和所述第二加速度传感器采集所述簧载质量和所述非簧载质量的加速度，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器采集所述簧载质量和所述非簧载质量的位移；S32、将采集到的加速度信号和位移信号输送到车载ECU控制器中，所述车载ECU控制器获取所述簧载质量和所述非簧载质量的速度，根据所述簧载质量和所述非簧载质量的速度得到所述悬架速度；S33、根据所述簧载质量和所述非簧载质量的位移得到悬架动行程，将所述悬架动行程输入建立的线性自抗扰状态观测器中，获取线性自抗扰控制下的观测值，并计算线性自抗扰控制悬架动行程误差|e1|；S4、建立非线性自抗扰模型，将所述悬架动行程输入建立的非线性自抗扰状态观测器中，获取非线性自抗扰控制下的观测值；S5、计算非线性自抗扰输出力u2；S51、引入非线性误差控制率：u
02
＝k
′
01
fal(e
′1,α
01
,δ)+k
′
02
fal(e
′2,α
02
,δ),δ),δ),δ)其中，非线性函数因子α
01
＝0.5,α
02
＝0.25，k
′
01
、k
′
02
为非线性控制率增益，δ为线性区间长度，e
′1为非线性自抗扰控制悬架动行程误差，e
′2为非线性自抗扰控制悬架速度误差，
为非线性自抗扰控制中对悬架动行程的观测值，为非线性自抗扰控制中对悬架速度的观测值，Z
sddr
为期望悬架动行程，为期望悬架速度，sgn()为符号函数，当变量大于0是取1，当变量小于0是取
‑
1，当变量等于0是取0；S52、计算非线性自抗扰输出力为：其中，为非线性自抗扰控制中对系统内扰和外扰集合的观测值，b
02
为非线性自抗扰控制下设定参数；S6、若步骤S3中误差值|e1|不小于1则执行步骤S4，否则执行步骤S7；S7、计算线性自抗扰输出力u1；S71、引入线性误差控制率：u
01
＝k
01
e1+k
02
e
22
其中，k
01
、k
02
为线性控制率增益，e1为线性自抗扰控制悬架动行程误差，e2为线性自抗扰控制悬架速度误差，为线性自抗扰控制中对悬架动行程的观测值，为线性自抗扰控制中对悬架速度的观测值；S72、计算线性自抗扰输出力为：其中，为线性自抗扰控制中对系统内扰和外扰集合的观测值，b
01
为线性自抗扰控制下设定参数；S8、将自抗扰输出力作为控制力进行主动悬架的控制：若最终控制力由线性自抗扰控制输出力输出则有：U＝u1；若最终控制力由非线性自抗扰控制输出力输出则有：U＝u2；S9、将自抗扰输出力作为控制力代入主动悬架动力学模型中，计算主动悬架的的均方根值以此来对车辆平顺性进行评估；当满足时，说明控制有效，则执行步骤S10；当不满足时，说明没有达到控制效果，则执行步骤S11；其中σ为规定评价参数；S10、控制结束；S11、更新线性或非线性自抗扰控制计算参数，继续重复进行控制。2.根据权利要求1所述的基于路面等级的救援车辆主动悬架自抗扰控制方法，其特征在于，控制系统包括以下模块：路面等级识别模块、非线性自抗扰控制模块、线性自抗扰控制模块和主动悬架性能评估模块；所述路面等级识别模块用于根据不平度系数，将救援车辆行驶路面等级识别结果划分为所述低不平度路面和所述高不平度路面；当路面等级识别结果为所述低不平度路面时，
调用所述非线性自抗扰控制模块，当路面等级识别结果为所述高不平度路面时，调用所述线性自抗扰模块；所述非线性自抗扰控制模块用于非线性自抗扰输出力的计算，当路面等级识别结果为所述低不平度路面时，将所述非线性自抗扰输出力发送给所述主动悬架性能评估模块；所述线性自抗扰控制模块包括误差条件判断单元和线性自抗扰输出单元，当路面等级识别结果为所述高不平度路面时，调用所述误差条件判断单元；若满足|e1|＜1，则调用所述线性自抗扰输出单元，将所述线性自抗扰输出力发送给所述主动悬架性能评估模块，若不满足条件，则调用所述非线性自抗扰控制模块，随后将所述非线性自抗扰输出力发送给所述主动悬架性能评估模块；所述主动悬架性能评估模块用于执行主动悬架动力学模型，从所述非线性自抗扰控制模块或所述线性自抗扰控制模块接受控制力，并对车辆平顺性进行评估。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：巩明德，冀承杨，陈文彬，唐家豪，张悦，于志伟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：